Порядок выполнения работы

Прибор для определения вязкости жидкости по методу Стокса представ­ляет собой стеклянный цилиндр, заполненный испытуемой жидкостью. На цилиндр наносятся две метки - резиновые кольца (рис. 2, а, б). Верхняя метка отмечает начало равномерного движения шарика. Цилиндр закрыт крышкой, имеющей отверстия в середине и около стенки, через которые бросают шарики.

При определении коэффициента внутреннего трения жидкости по методу падающего шарика рекомендуется следующий порядок выполнения работы:

1. Определите плотность жидкости r₁ при помощи ареометра. Для этого на рабочем месте, помимо описанного цилиндра, имеется стеклянный цилиндр меньшего размера, наполненный исследуемой жидкостью, в который опускается ареометр. Измерьте температуру жидкости.

2. Определите вес шарика на торсионных весах.

3. Микрометром измерьте диаметр шарика (не менее трех раз).

4. Определите плотность вещества, из которого сделан шарик r₂. Плотность шарика можно найти, разделив его массу на объем.

Если плотности жидкости и шарика известны, то задания 1,2, 4 выполняют по требованию преподавателя.

5. Измерьте расстояние l между метками a и б. (По заданию преподавателя положение метки б можно менять в процессе выполнения работы).

6. Пинцетом опустите шарик через отверстие в крышке в жидкость. После установления равномерного движения измеряют время t, за которое шарик проходит расстояние l между метками. В момент прохождения верхней метки запустите секундомер, а в момент прохождения нижней - выключите его. Во избежание ошибки на параллакс глаз наблюдателя должен быть уста­новлен в плоскости этой метки (при этом мы видим прямую линию). Рассчитайте значение v_o.

7. Измерение h проведите с 6 шариками (3 большими и 3 маленькими). Результаты измере­ний занесите в таблицу 2. Произведите расчет h по формуле (8). Рассчитайте h_ср.

8. Для каждого значения h определите абсолютную погрешность Dh, как разность между h_ср и данными значениями h, а затем вычислите Dh_ср. Необходимо определить также относительную погрешность в определении h.

Таблица 2

№ опыта	№ п/п	m, г	r, см	V, см3	r2, г/см3	l, см	t, с	v0= l/ t, см/с	h, Пз	Dh, Пз
шарик
Среднее значение
шарик
Среднее значение

Коэффициент внутреннего трения сильно зависит от темпера­туры. Но так как количество жидкости в цилиндре довольно велико, а измерения происходят быстро, температура жидкости за время измерений практически не успевает измениться. Поэтому опреде­ление h по методу Стокса при комнатной температуре может производиться без термо­статирования прибора, но в отчете следует указать, при какой температуре произво­ди­лись измерения.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.I. - М.: Наука, 1987.

2. Архангельский М.М. Курс физики (механика). - М.: Просвещение, 1975. Гл. ХШ.

3. Грабовский Р.И. Курс физики.-М.: Высшая школа, 1980. § 60.

4. Мэрион Дж.Б. Общая физика с биологическими примерами. - М.: Высшая школа, 1986. Гл. 7.